本發(fā)明提供了一種精密減速機(jī)，屬于機(jī)械領(lǐng)域，主要應(yīng)用于機(jī)器人的關(guān)節(jié)處。

背景技術(shù)：

機(jī)器人關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)通常是通過電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)相應(yīng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人所運(yùn)用的減速機(jī)通常需要具備：大的減速比、高精度和高強(qiáng)度。而現(xiàn)有機(jī)器人所運(yùn)用的減速機(jī)大都采用擺線減速機(jī)或諧波減速機(jī)，擺線減速機(jī)：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,價(jià)格比較昂貴,體積相對比較大；諧波減速機(jī)：結(jié)構(gòu)比較簡單,但其中使用了柔性材料,失效形式往往是材料的疲勞；而且這種材料的加工和熱處理都是比較復(fù)雜。因而現(xiàn)有技術(shù)無法提供一種能夠間距體積小使用壽命長的減速機(jī)，影響了機(jī)器人的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種精密減速機(jī)，能夠延長減速機(jī)的使用壽命，并控制減速機(jī)的體積。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種精密減速機(jī)，包括中間嚙合盤和輸出盤，所述中間嚙合盤的頂面開設(shè)有若干個(gè)繞所述中間嚙合盤軸線均勻分布的第一齒，所述輸出盤的底面上開設(shè)有繞所述輸出盤軸線均勻分布的第二齒，所述中間嚙合盤軸線與所述輸出盤軸線相交于一點(diǎn)，

中間嚙合盤，中間嚙合盤在外界動(dòng)力作用下繞著所述輸出盤軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且在所述中間嚙合盤進(jìn)行公轉(zhuǎn)的過程中，中間嚙合盤相對中間嚙合盤軸線靜止不動(dòng)；

輸出盤，中間嚙合盤運(yùn)動(dòng)的過程中，中間嚙合盤的頂面的外沿與輸出盤的底面配合，環(huán)形均勻分布的第一齒依次與環(huán)形均勻分布的第二齒嚙合；

所述第一齒的齒數(shù)為n，所述第二齒的齒數(shù)為s，s的范圍為0.7n-1.3n，且s≠n，s、n均為正整數(shù)。

優(yōu)選的，本發(fā)明還包括旋轉(zhuǎn)盤，所述旋轉(zhuǎn)盤的一側(cè)的盤面上開設(shè)有安裝斜面，所述旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線與所述安裝斜面之間的夾角區(qū)間為[2°，90°)，所述中間嚙合盤的底面安裝在所述旋轉(zhuǎn)盤的所述安裝斜面上，所述旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線與所述輸出盤軸線在同一條直線上，所述中間嚙合盤軸線與所述旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線相交于一點(diǎn)，且該點(diǎn)位于所述安裝斜面上，

所述中間嚙合盤與所述輸出盤嚙合處為嚙合點(diǎn)，所述中間嚙合盤頂面上的圓心與所述嚙合點(diǎn)的連線與中間嚙合盤的頂面的外緣相交的另一點(diǎn)為分離點(diǎn)，所述分離點(diǎn)與輸出盤之間的距離>第一齒的齒高與第二齒的齒高之和；

所述安裝斜面上設(shè)有一圈滾珠，所述中間嚙合盤的底面通過滾珠安裝在所述安裝斜面上。

進(jìn)一步的技術(shù)方案為：所述一圈滾珠為軸承，所述中間嚙合盤通過軸承安裝在所述安裝斜面上。

進(jìn)一步的技術(shù)方案為：n≥30，s的范圍為n-3至n+3。

進(jìn)一步的技術(shù)方案為：所述旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線與所述安裝斜面之間的夾角區(qū)間為[75°，85°]。

進(jìn)一步的技術(shù)方案為：所述旋轉(zhuǎn)盤、所述中間嚙合盤和所述輸出盤的材質(zhì)均相同。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)盤、所述中間嚙合盤和所述輸出盤均為圓柱狀，所述中間嚙合盤的外側(cè)面向外延伸有卡塊。

進(jìn)一步的技術(shù)方案為：所述輸出盤的底面向外凸出形成圓錐面，所述中間嚙合盤的頂面向內(nèi)凹陷形成與所述圓錐面相對應(yīng)的凹陷面，所述第一齒分布在所述凹陷面上，所述第二齒分布在所述圓錐面上。

進(jìn)一步的技術(shù)方案為：所述中間嚙合盤的外側(cè)面上的卡塊的數(shù)量為2個(gè)，2個(gè)所述卡塊相對所述中間嚙合盤軸線對稱設(shè)置。

優(yōu)選的，本發(fā)明還包括外殼，所述外殼為環(huán)裝，所述旋轉(zhuǎn)盤、所述中間嚙合盤和所述輸出盤均位于所述外殼內(nèi)，所述外殼的側(cè)壁開設(shè)有滑道，所述滑道的方向與所述外殼的軸線相平行，所述滑道與所述卡塊相配合。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明通過中間嚙合盤在外界動(dòng)力的作用下規(guī)律的做晃動(dòng)，且在該過程中中間嚙合盤并不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在該過程中中間嚙合盤的外緣處的第一齒依次與輸出盤的第二齒嚙合，由于第一齒和第二齒的數(shù)量不等，而中間嚙合盤并不能夠自轉(zhuǎn)，因而第一齒與第二齒嚙合的過程中便會(huì)推動(dòng)輸出盤轉(zhuǎn)動(dòng)，在中間嚙合盤晃動(dòng)一圈后，便會(huì)推動(dòng)輸出盤轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度等于第二齒的齒數(shù)與第一齒的齒數(shù)之差；相較于現(xiàn)有的諧波減速機(jī)，本發(fā)明無需采用柔性材料，因而不會(huì)出現(xiàn)柔性材料失效的問題，因而其使用壽命更長，由于中間嚙合盤為硬質(zhì)材料相較于現(xiàn)有的柔性材料其體積可以做的更小，因而本發(fā)明整體的體積可以更小，因而可以滿足機(jī)器人對與減速機(jī)的體積的要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是旋轉(zhuǎn)盤、中間嚙合盤和輸出盤的爆炸圖；

圖3是精密減速機(jī)旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180°前后對照圖。

圖中1-中間嚙合盤；2-輸出盤；3-外殼；4-旋轉(zhuǎn)盤；5-滾珠；6-旋轉(zhuǎn)軸線；7-中間嚙合盤軸線；11-卡塊；12-第一齒；21-第二齒；31-滑道；41-安裝斜面。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

參見圖1-圖3，本發(fā)明提供了一種精密減速機(jī)，包括中間嚙合盤1和輸出盤2，中間嚙合盤1與輸出盤2嚙合，具體的嚙合方式為：中間嚙合盤1的頂面開設(shè)有若干個(gè)繞中間嚙合盤軸線7均勻分布的第一齒12，輸出盤2的底面上開設(shè)有繞輸出盤2軸線均勻分布的第二齒21，中間嚙合盤1與輸出盤2之間的嚙合為第一齒12與第二齒21的嚙合，需要強(qiáng)調(diào)的是，第一齒12的齒數(shù)與第二齒21的齒數(shù)存在齒數(shù)差。

中間嚙合盤軸線7與輸出盤2軸線相交于一點(diǎn)，也就是說中間嚙合盤軸線7與輸出盤2軸線之間存在一定的夾角，因而中間嚙合盤1與輸出盤2嚙合時(shí)，始終只有一個(gè)第一齒12完全與第二齒21嚙合，其他的第一齒12與第二齒21只有部分嚙合，或者第一齒12完全與第二齒21分離，相當(dāng)于中間嚙合盤1一直繞著輸出盤2來回?cái)[動(dòng)。

其具體的擺動(dòng)方式可以理解為中間嚙合盤軸線7繞著輸出盤2軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，中間嚙合盤軸線7轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡形成圓錐面，而在中間嚙合盤1來回?cái)[動(dòng)的過程中(中間嚙合盤軸線7繞著輸出盤2軸線轉(zhuǎn)動(dòng))，中間嚙合盤1本身并不發(fā)生自轉(zhuǎn)，也就是說中間嚙合盤軸線7不發(fā)生自轉(zhuǎn)。

當(dāng)然第一齒12的齒數(shù)與第二齒21的齒數(shù)存在齒數(shù)差，具體而言應(yīng)滿足以下條件，第一齒12的齒數(shù)為n，第二齒21的齒數(shù)為s，s＝0.7n-1.3n，s≠n，s、n均為正整數(shù)。

發(fā)明人考慮到正常情況下中間嚙合盤1的直徑與輸出盤2的直徑基本相等或較為接近，主要方便中間嚙合盤1與輸出盤2之間的配合，因而第一齒12的齒數(shù)與第二齒21的齒數(shù)之差不能太大。

參見圖3，以下舉例說明如何通過中間嚙合盤1與輸出盤2的齒數(shù)差推動(dòng)輸出盤2轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而對外做功的。

假設(shè)第一齒12的齒數(shù)n＝358，第二齒21的齒數(shù)s＝360，358個(gè)第一齒12依次為1號(hào)齒、2號(hào)齒……358號(hào)齒，360個(gè)第二齒21中齒與齒之間所形成的齒槽依次為1號(hào)齒槽、2號(hào)齒槽……360號(hào)齒槽。

在中間嚙合盤1與輸出盤2配合時(shí)，1號(hào)齒先與1號(hào)齒槽完全配合(初始位置)，隨著中間嚙合盤1的擺動(dòng)，1號(hào)齒與1號(hào)齒槽分離，同時(shí)2號(hào)齒與2號(hào)齒槽完全配合，依次類推，待第358號(hào)齒與358號(hào)齒槽完全配合時(shí)，中間嚙合盤1繼續(xù)擺動(dòng)，358號(hào)齒與358號(hào)齒槽分離，而1號(hào)齒與359號(hào)齒槽(358號(hào)齒槽后的一個(gè)齒槽)完全配合，而此時(shí)中間嚙合盤1的位置與初始位置相同，而1號(hào)齒并非與1號(hào)齒槽配合，那么輸出盤2就發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)距離為2個(gè)齒槽的距離，也就是2°，因而中間嚙合盤1每擺動(dòng)一圈輸出盤2便會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)2°，輸出盤2的轉(zhuǎn)動(dòng)便會(huì)對外做功，也實(shí)現(xiàn)了減速傳動(dòng)的目的。

需要強(qiáng)調(diào)的是由于中間嚙合盤1在擺動(dòng)的過程中不能夠自轉(zhuǎn)，因而中間嚙合盤1的任意的擺動(dòng)動(dòng)作便會(huì)推動(dòng)輸出盤2轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力來源于第一齒12與第二齒21中間的嚙合。

該減速原理與現(xiàn)有的諧波減速機(jī)類似，均是利用齒數(shù)的傳動(dòng)差來實(shí)現(xiàn)的。

但是諧波減速機(jī)是依靠柔輪對外做功，而且柔輪本身直接與負(fù)載連接，固柔輪上所受到的力量較大，因而極易損壞，另外柔輪本身材質(zhì)的限制使得其使用壽命也較為有限。

而本申請對外做功的為輸出盤2，輸出盤2本身的材質(zhì)為硬質(zhì)材料，其所能夠承受的力量相較于現(xiàn)有的柔輪更大，因而不易發(fā)生損毀，其次，本發(fā)明并沒有采用任何柔質(zhì)材料，因而使用壽命也可保證。

而帶動(dòng)中間嚙合盤1做上述運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)可以為人們能夠想到的任一種結(jié)構(gòu)均可，如通過許多氣缸，氣缸頭分別與中間嚙合盤1的邊緣連接，通過氣缸的伸縮帶動(dòng)嚙合盤做出以上運(yùn)動(dòng)。

實(shí)施例二

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，實(shí)施例二添加了旋轉(zhuǎn)盤4，旋轉(zhuǎn)盤4的一側(cè)的盤面上開設(shè)有安裝斜面41，旋轉(zhuǎn)盤4的旋轉(zhuǎn)軸線6與安裝斜面41之間的夾角區(qū)間為[2°，90°)，夾角的具體舉例為10°、30°、45°、60°、75°、80°、85°，中間嚙合盤1的底面安裝在旋轉(zhuǎn)盤4的安裝斜面41上，旋轉(zhuǎn)盤4的旋轉(zhuǎn)軸線6與輸出盤2軸線在同一條直線上，中間嚙合盤軸線7與旋轉(zhuǎn)盤4的旋轉(zhuǎn)軸線6相交于一點(diǎn)，且該點(diǎn)位于所述安裝斜面41上，安裝斜面41上設(shè)有一圈滾珠5，中間嚙合盤1的底面通過滾珠5安裝在安裝斜面41上。

具體而言，旋轉(zhuǎn)盤4繞旋轉(zhuǎn)軸線6進(jìn)行自轉(zhuǎn)，因而安裝斜面41也繞旋轉(zhuǎn)軸線6自轉(zhuǎn)，而中間嚙合盤1通過滾珠5安裝在安裝斜面41上，因而轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝斜面41并不會(huì)帶動(dòng)中間嚙合盤1轉(zhuǎn)動(dòng)，而安裝斜面41與旋轉(zhuǎn)軸線6之間有夾角，因而轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝斜面41會(huì)推動(dòng)中間嚙合盤1擺動(dòng)，擺動(dòng)的中間嚙合盤1從而與輸出盤2嚙合，帶動(dòng)輸出盤2轉(zhuǎn)動(dòng)，其帶動(dòng)輸出盤2轉(zhuǎn)動(dòng)的過程實(shí)施例一已具體闡述，在此就不再贅述。

需要說明的是，所述中間嚙合盤1與所述輸出盤2嚙合處為嚙合點(diǎn)，所述中間嚙合盤1頂面上的圓心與所述嚙合點(diǎn)的連線與中間嚙合盤1的頂面的外緣相交的另一點(diǎn)為分離點(diǎn)，所述分離點(diǎn)與輸出盤2之間的距離>第一齒12的齒高與第二齒21的齒高之和。

也就是說中間嚙合盤1與輸出盤2始終只有一部分第一齒12與第二齒21嚙合，這樣保證能夠產(chǎn)生錯(cuò)位使得中間嚙合盤1的擺動(dòng)從而推動(dòng)輸出盤2的轉(zhuǎn)動(dòng)。

實(shí)施例三

在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上將實(shí)施例二中的一圈滾珠5替換為軸承，也是為了保證旋轉(zhuǎn)盤4的轉(zhuǎn)動(dòng)并不會(huì)帶動(dòng)中間嚙合盤1的轉(zhuǎn)動(dòng)。

實(shí)施例四

參見圖1，發(fā)明人考慮到為了保證中間嚙合盤1不發(fā)生自轉(zhuǎn)，其是通過以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

所述旋轉(zhuǎn)盤4、所述中間嚙合盤1和所述輸出盤2均為圓柱狀，所述中間嚙合盤1的外側(cè)面向外延伸有卡塊11。

正常的環(huán)境下，旋轉(zhuǎn)盤4、中間嚙合盤1和輸出盤2均安裝在外殼3內(nèi)，而在外殼3的內(nèi)側(cè)開設(shè)有滑道31，該滑道31的方向與旋轉(zhuǎn)軸線6平行，而該滑道31的寬度與卡塊11配合，在中間嚙合盤1安裝到外殼3內(nèi)后，卡塊11會(huì)卡在滑道31內(nèi)，因而在旋轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，中間嚙合盤1由于受到滑道31的限制，因而中間嚙合盤1不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

需要說明的是，以上實(shí)施例的前提是中間嚙合盤1不會(huì)發(fā)生自轉(zhuǎn)，發(fā)明人考慮到實(shí)際應(yīng)用場景，輸出盤的位置對外輸出做功并不理想，有時(shí)需要中間嚙合盤1的位置對外輸出做功，因而此時(shí)可將輸出盤進(jìn)行固定，而中間嚙合盤繞著輸出盤進(jìn)行嚙合，由于齒數(shù)差的存在，因而中間嚙合盤便會(huì)發(fā)生自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)的中間嚙合盤可對外做功。

其他限定

n≥30，s的范圍為n-3至n+3。

發(fā)明人考慮到，本發(fā)明主要應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域，其需求是較大的傳動(dòng)比，因而正常情況下，第一齒12的齒數(shù)與第二齒21的齒數(shù)之差通常限定為3個(gè)以內(nèi)，經(jīng)常使用的是齒差為1。

所述旋轉(zhuǎn)盤4的旋轉(zhuǎn)軸線6與所述安裝斜面41之間的夾角區(qū)間為[75°，85°]。

所述旋轉(zhuǎn)盤4、所述中間嚙合盤1和所述輸出盤2的材質(zhì)均相同。

所述輸出盤2的底面向外凸出形成圓錐面，所述中間嚙合盤1的頂面向內(nèi)凹陷形成與所述圓錐面相對應(yīng)的凹陷面，所述第一齒12分布在所述凹陷面上，所述第二齒21分布在所述圓錐面上。圓錐面和凹陷面的設(shè)置更加有助于第一齒12與第二齒21之間的嚙合。

所述中間嚙合盤1的外側(cè)面上的卡塊11的數(shù)量為2個(gè)，2個(gè)所述卡塊11相對所述中間嚙合盤軸線7對稱設(shè)置。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。